Накануне вражеская авиация нанесла массированный удар по Сталинграду с воздуха, совершив около 2 тыс. самолето-вылетов. В воздушных боях над городом 29 августа советские летчики и зенитная артиллерия сбили 120 немецких самолетов. Однако защитить Сталинград от воздушных атак врага им не удалось. В результате город подвергся страшным разрушениям -- целые кварталы были превращены в руины или же попросту стерты с лица земли.
20--28 августа войска 63, 21, 1-й гвардейской и 4-й танковой армий нанесли контрудары с севера во фланг 6-й немецкой армии, захватили и расширили ряд плацдармов на правом берегу Дона. И хотя ликвидировать прорыв врага к Волге им не удалось, положение защитников Сталинграда несколько облегчилось. Противнику пришлось перенацелить крупные силы для отражения ударов главных сил Сталинградского фронта с севера. Поэтому свое наступление на Сталинград он вынужден был приостановить, ограничившись выходом на северо-западную окраину города.
4-я танковая армия 23 августа вклинилась в оборону Юго-Восточного фронта на глубину до 25 км. Однако контрударами резервов 57-й и 64-й армий дальнейшее продвижение противника было остановлено. После перегруппировки немецко-фашистские войска возобновили наступление и 29 августа прорвали фронт 64-й армии северо-западнее Абганерова, создав угрозу выхода в тыл войскам 64-й и 62-й армий. По приказу командующего фронтом 64-я и 62-я армии 2 сентября были отведены на внутренний обвод. Ожесточенные бои на этом рубеже продолжались до 12 сентября.
В ходе первого этапа оборонительного периода битвы под Сталинградом войска Сталинградского и Юго-Восточного фронтов не только на значительное время задержали 6 и 4-ю танковую армии противника, но и нанесли им существенный урон в живой силе и технике.
Большую роль в срыве планов германского командования сыграло тесное взаимодействие родов войск. Так, советская авиация, несмотря на численное превосходство противника в воздухе, прикрывала наземные войска от ударов его авиации, бомбила переправы там, где фашисты пытались форсировать Дон, изматывала силы неприятеля и снижала темпы продвижения его группировки. В ходе борьбы на дальних подступах к Сталинграду советские летчики произвели 16 тыс. боевых вылетов и уничтожили не менее 20% самолетов 4-го воздушного флота Рихтгофена, действовавшего на Сталинградском направлении. Советская авиаразведка заранее установила сосредоточение к югу от Сталинграда танковой группировки противника, что значительно помогли войскам 64-й армии в срыве вражеского наступления.
Бомбардировщики обрушили бомбовый удар на колонны гитлеровских машин. В то же время открыли массированный огонь стоявшие в укрытиях артиллерия и танки. Только за три дня в район танковой группы было совершено более 5 тыс. самолето-вылетов. Атаки противника были сорваны. К месту боев подошли новые советские соединения. Выход 6-й и 4-й танковой армий противника к внешнему обводу на подступах к Сталинграду и переход здесь советских армий к жесткой обороне знаменовали окончание оборонительного сражения Красной Армии в большой излучине Дона. Его главным итогом был срыв замысла врага с ходу овладеть Сталинградом. В итоге этого сражения гитлеровское командование вынуждено было пересмотреть свои первоначальные представления о Сталинграде как объекте вспомогательного удара и перебросить на сталинградское направление значительные силы, предназначавшиеся вначале для овладения Кавказом.
Ведя упорную борьбу в донских степях, на дальних подступах к Сталинграду, советские воины в сложной обстановке проявили мужество и самопожертвование.
Во второй половине августа немецко-фашистское командование вынуждено было снова менять план наступления своих войск на Сталинград.
На этот раз противник решил нанести одновременно два удара по сходящимся направлениям - с северо-запада и юго-запада от Сталинграда. Северная группировка должна была захватить плацдармы в малой излучине Дона и наступать в направлении Сталинграда с северо-запада. Южная группировка наносила удар из района Плодовитое, Абганерово вдоль железной дороги на север, где на пути противника к Сталинграду оборону держали войска 64-й и 57-й армий.